[发明专利]网络中的恶意攻击的避免

说明书

为了在保持网络运行简单高效并考虑单个网络节点的有限能力的同时改进抵御拒绝服务攻击以及其他恶意攻击的网络保护，提供了用于运行具有多个节点的网络的控制单元、系统和方法，其中，基于当前网络阶段对至少一个节点的至少一个运行参数进行调节，并基于运行参数对由节点（10）接收到的数据包进行处理。

技术领域

本发明涉及一种用于控制网络的控制单元、系统和方法。

背景技术

近来，无线网状网络吸引了越来越多的关注，例如，用于照明系统的远程控制、楼宇自动化、监视应用、传感器系统和医疗应用。特别地，室外灯具的远程管理——所谓的电传管理——变得越来越重要。一方面，这受到对环境的关注的驱动，因为电传管理系统使得使用不同的调光模式成为可能，例如，作为时间、天气条件或季节的函数，这允许更具能量效率的对室外照明系统的使用。另一方面，这也受到经济原因的驱动，因为提高的能源效率也降低了运营成本。此外，系统可远程监视用电量并检测灯泡故障，这允许确定修理灯具或更换灯泡的最佳时机。

当前基于射频（RF）的无线解决方案使用星形网络拓扑或网状网络拓扑。在星形网络中，中央控制器具有到网络中的每个节点的直接无线通信路径。然而，这典型地需要将高功率/高灵敏度的类似于基站的中央控制器放置在高处（例如，在建筑物顶部），使得该解决方案部署起来繁琐且昂贵。在网状网络中，所述多个节点一般不直接与中央控制器通信，而是通过所谓的多跳通信。在多跳通信中，数据包从发送方节点经由一个或多于一个中间节点传送到目的节点。节点作为路由器运行，以便将数据包从相邻节点传送到太远以至于不能在一次跳跃中到达的节点，使得网络能够跨越更大的距离。通过以一系列较短的跳跃打破长距离，信号强度得以持续。因此，路由通过网状网络的所有节点执行，确定数据包将被发送到哪个相邻节点。因此，网状网络是鲁棒性非常强的、稳定的网络，其具有高连通性，因此具有高冗余性和高可靠性。

在图1中示出了具有网状拓扑的典型的无线网络。无线网络包括中央控制器60以及以网状拓扑通过无线通信路径40在相互之间连接的多个节点10（N）。可以用RF传输构成在节点10之间的无线通信路径40。对于这一点，节点10和中央控制器60可包括收发器，其用于通过无线通信路径40——例如通过RF传输——发送或接收数据包。服务中心80位于后端并用于系统管理。此实体一般在第三方通信信道上与一个或多于一个无线网络通信，第三方通信信道例如为互联网或移动通信网络或其它有线或无线数据传输系统。特别地，服务中心80与对应网络的中央控制器60通信，中央控制器60作为负责控制或配置该网络的调试工具。在照明系统或任何其他大型无线网络的情况下，网络也可被分割为多个片段，使节点10属于具有一个片段控制器60的确切的一个段。因此，贯穿整个说明书，术语“分段控制器”和“中央控制器”应被视为可互换。

在网状网络中，任何一对节点10可借助路由协议在几次跳跃上相互通信。出于安全方面的原因，网络中的所有节点10可共享共同的认证用密钥K，其用于逐次跳跃地验证数据包来源于网络节点10还是干扰节点。因此，如果发送方节点10经由中间节点10将消息发送到目的节点10，发送方节点10可在MAC（介质访问控制）层保护消息。在这里，保护是指借助例如AES-CCM（CCM模式中的高级加密标准）的标准块密码模式提供基础安全服务，例如认证、完整性、新鲜度或甚至是保密性。为此目的，例如，发送方节点10可取得消息并将之附加到用AES-CCM生成的MIC（消息完整性代码）、共用密钥K以及关联到发送方节点并用来确保消息新鲜度的计数器C中的至少一个。在接收该消息后，中间节点10将进行到使用密钥K对消息进行解码，使用MIC验证消息的完整性以及基于计数器C验证消息新鲜度。如果所有验证是成功的，中间节点10将如发送方节点10所做的那样再次保护消息，并将其转发到目的节点10。